JPH11166187A

JPH11166187A - 燃焼方法及び燃焼用添加剤

Info

Publication number: JPH11166187A
Application number: JP9331702A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Harada; 良夫原田
Original assignee: TOA NEKKEN KK
Current assignee: TOA NEKKEN KK
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】都市ゴミ等を燃焼する際に発生する芳香族ハ
ロゲン化合物類、塩化水素ガス、塩素ガス、又は、金属
塩化物を低減すること。【解決手段】被燃焼物に対して、硫黄酸化物又は１０
００℃以下で硫黄酸化物を生成する硫黄含有化合物を供
給し、次いで、この混合物を、酸素ガスの存在下、２０
０℃〜１０００℃で燃焼させる燃焼方法。燃焼により発
生した排ガス中の硫黄酸化物を除去する工程を更に有す
る燃焼方法。自動車タイ・加硫ゴムの硫黄含有化合物を
含有する燃焼用添加剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、都市ゴミ、産業
廃棄物、汚泥等の被燃焼物の燃焼方法及び燃焼用添加剤
に関する。本発明の燃焼方法及び燃焼用添加剤は、焼却
プラント、加熱減容プラント等に好適に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】毎日、排出される都市ゴミの量の大部分
は焼却処理されている。そして、都市ごみ中には塩素化
されたプラスチックス類、家庭厨房および飲食店から廃
出される食塩などを含む残渣物を始め、使用済乾電池、
アルミニウム、メッキ鋼板製の飲料容器などが混在して
いる。従って、都市ゴミが焼却処理されると、化学反応
性に富みかつ腐食性の強い塩化水素ガス（ＨＣｌ）、塩
素ガス（Ｃｌ₂）および金属塩化物（ＭＣｌｘ）を生成
する。

【０００３】都市ゴミには、食塩等の塩素原子が含まれ
ている。また、塩化ビニル等は、包装紙、容器等に用い
られており、塩化ビニル等の塩素含有プラスチックを燃
焼すると、塩化水素ガス、塩素ガス等を発生する。塩化
水素ガス、塩素ガス等は、有毒であり、除去することが
望まれる。

【０００４】乾電池、飲料用の金属容器はＨＣｌ、Ｃｌ
₂などと化学反応を起こしそれぞれ金属塩化物を生成す
る。例えばアルミニウム缶はＡｌＣｌ₃、鋼製容器はＦ
ｅＣｌ₂，ＦｅＣｌ₃などを生成する。これらの金属塩化
物は融点が低いため焼却環境下では溶融状態となって焼
却プラントを甚だしく腐食させる原因となる。

【０００５】また、都市ゴミには、ベンゼン環等の芳香
族有機化合物も含まれており、これらの芳香族有機化合
物が、ＨＣｌ、Ｃｌ₂等と反応すると、毒性の強い芳香
族ハロゲン化化合物が発生する場合がある。芳香族ハロ
ゲン化化合物の中でも、特に、テトラクロロジベンゾパ
ラジオキシンは注目されており、この化合物には種々の
異性体がある。テトラクロロジベンゾパラジオキシンの
異性体の中でも、２，３，７，８−テトラクロロジベン
ゾパラジオキシンは、ダイオキシンとも呼ばれ、特に毒
性が強く、胎児に対する催奇形性も強い。テトラクロロ
ジベンゾパラジオキシン及び２，３，７，８−テトラク
ロロジベンゾパラジオキシンを下記式に示す。

【０００６】

【化１】（式中、ｙ及びｚは、それぞれ独立して、０〜４の整数
を示す。ただし、ｙ＋ｚ＝４である。）

【０００７】そして、焼却プラント等の排ガスから、芳
香族ハロゲン化合物類、塩化水素ガス、塩素ガスを除去
するために、種々の方法及び装置が提案されている。

【０００８】都市ゴミ及び塩化物を含む産業廃棄物を対
象として、ダイオキシン等の有毒物質の発生を抑制する
構造及び燃焼条件を改良した燃焼装置及び燃焼方法とし
ては、特開平７−１２４７４号公報、特開平７−８３４
２４号公報、特開平９１６２９号公報、特開平７−９１
６３１号公報、特開平７−１０３４３９号公報、特開平
７−１０９４７０号公報、特開平７−１４６０７４号公
報、特開平７−１５１３２３号公報、特開平７−１７４
３１６号公報、特開平７−１７４３１７号公報、特開平
７−１８０８２２号公報、特開平７−２０８７１３号公
報、特開平７−２０８７１６号公報、特開平７−２１３
８４９号公報、特開平７−２２９６１３号公報、特開平
７−２３９１１４号公報、特開平７−２３９１１５号公
報、特開平７−３１３９５１号公報、特開平７−３１８
０２２号公報等が挙げられる。

【０００９】燃焼ガス中に含まれている燃焼灰からの有
害物質を除去および処理する方法として、特開平７−１
５５７２２号公報、特開平７−１５５７２３号公報、特
開平７−１５５７３１号公報、特開平７−２６５８３４
号公報、特開平７−１２４５３６号公報、特開平７−２
３３９３２号公報、特開平７−２６５８３２号公報など
の技術が提案されている。

【００１０】燃焼装置の炉底などに残留する燃焼残渣
物、即ち、灰、および燃焼プラントの構造物（例えば火
格子）の排ガスからの熱回収を目的としたボイラ、排ガ
スダクト煙突などに付着している燃焼灰などに含まれて
いる水銀、ダイオキシン類を大気中に放出することなく
処理する方法およびその装置については、特開昭６４−
３３４１６号公報、特開平３−１７８３８９号公報、特
開平３−２３２５７９号公報、特開平４−８４９７７号
公報、特開平４−２４１８８０号公報、特開平４−３１
２４７５号公報、特開平５−１０３８４４号公報、特開
平５−１０４０７３号公報、特開平６−２８５４５３号
公報、特開平７−１０８２４９号公報、特開平７−１３
９７２０号公報、特開平７−２１４０３２号公報、特開
平７−２６０１２７号公報、特開平７−２６５８３３号
公報、特開平７−３２３２１３号公報などに提案されて
いる。

【００１１】燃焼排ガス中の有害物質を熱分解や触媒作
用によって分解無毒化する技術として、特開平７−１２
３２１号公報、特開平７−８８３２９号公報がある。

【００１２】都市ごみなどの塩化物を含む廃棄物の燃焼
条件を変化させることによってダイオキシン類の発生を
抑制する方法および装置としては、特開昭６４−１００
１１号公報、特開平２−１６６３０６号公報、特開平２
−２６３００９号公報、特開平３−２２５１０６号公
報、特開平４−３４９９８８号公報、特開平４−３５０
４０７号公報、特開平６−１４７４４７号公報、特開平
７−２４３６３４号公報、特開平７−２１７８４８号公
報、特開平７−２４８１０９号公報、特開平７−６３３
１３号公報、特開平７−６３３１５号公報が挙げられ
る。

【００１３】上記の技術に関係して、塩素ガスに燃焼ガ
スを吹き込むことによって毒性の低い塩素化合物に変化
させることは、特開平２−６１４０８号公報に記載され
ている。また、有害な芳香族ハゲロン化合物を含む固体
状の物質にアルミニウム、亜鉛などを添加して分解を促
進することは、特開平７−２６５４６１号公報などに記
載されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現在提案され
ている多くの対策にも次に示すような問題点があり完全
な対策には至っていない。

【００１５】例えば、ダイオキシン等の有毒物質の発生
を抑制する燃焼装置及び燃焼方法としては、燃焼ガス用
の空気を十分に供給して、８００℃以上で燃焼する環境
を付与させることによって、ダイオキシン類を加熱分解
し、その一方で燃焼ガスを３００℃以下に急冷してダイ
オキシン類の発生を防ぐ方法が主力である。しかし、こ
れらの技術では高温の燃焼ガスによる焼却装置類の腐食
損傷が激しい。特に、燃焼ガスや燃焼残渣物中に含まれ
ている金属塩化物が含まれている場合には、焼却設備が
早期に腐食損耗し、多額の補修費を必要とするようにな
り、経済的負担が極めて大きくなる。また、燃焼ガスの
急冷方式は、排ガスからの熱回収を阻害するため、都市
ごみの燃焼エネルギーを回収して発電するシステムが成
立しなくなる。

【００１６】燃焼ガスや燃焼残渣物（灰）からダイオキ
シン類を除去する方法や無害化する装置においても上記
と同様な課題がある。更に、これらの技術ではダイオキ
シン類の発生を前提とした都市ごみ焼却プラントの運転
を対象としているため抜本的対策とは言えない。

【００１７】都市ごみ燃焼ガス中にＣｌ₂ガスを注入し
て毒性の強いダイオキシン類の生成を抑制する方法で
は、有毒なＣｌ₂ガスを使用する危険があるほか、Ｃｌ₂
は焼却設備の腐食を促進させる欠点がある。

【００１８】また、アルミニウム、亜鉛などを添加して
芳香族ハロゲン化合物を分解する方法でも、アルミニウ
ム、亜鉛などが塩化物（ＡｌＣｌ₃，ＺｎＣｌ₂など）に
変化して、強い腐食性を発揮し、焼却設備の損耗が促進
される。さらに、これらの金属類の添加は、固形物を対
象としており燃焼ガス中のダイオキシン類の発生を防止
する技術でないため、その適用分野は限定される問題点
がある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、塩素化合物を
含む都市ごみ、産業廃棄物等を焼却処理する際に発生す
る毒性の強いダイオキシン類の生成を抑制することを目
的とする。

【００２０】本発明の第１の側面では、芳香族ハロゲン
化合物類、塩化水素ガス、塩素ガス、又は、金属塩化物
を発生する被燃焼物に対して、硫黄酸化物又は１０００
℃以下で硫黄酸化物を生成する硫黄含有化合物を供給す
る工程と、前記被燃焼物と前記硫黄含有化合物とを、酸
素ガスの存在下、２００℃〜１０００℃で燃焼させる工
程とを有する燃焼方法が提供される。

【００２１】本発明において、燃焼により発生した排ガ
ス中に含まれる硫黄酸化物を除去する工程を更に有する
ことが好ましい。この除去工程において、塩化水素ガス
などの有害物質も除去することが更に好ましい。

【００２２】また、前記供給工程で、更に、Ｆｅ、Ｃ
ａ、Ｍｇから選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む
化合物を供給することが好ましい。

【００２３】更に、添加剤が前記硫黄含有化合物を含有
していて、前記硫黄含有化合物が、硫黄単体、無機硫黄
化合物又は有機硫黄化合物を含有していて、前記添加剤
を前記被燃焼物に供給することが好ましい。

【００２４】更にまた、前記添加剤が、デンプン質、ニ
カワ質又は高分子材料からなる結合剤を含有する粉粒体
であるか、又は、前記添加剤が、水溶液若しくはスラリ
ーであることが好ましい。

【００２５】また、前記添加剤が自動車タイヤの加硫ゴ
ムを含有することが好ましい。

【００２６】本発明の第２の側面では、酸素ガスの存在
下、２００℃〜１０００℃で被燃焼物を燃焼させた際に
発生する、芳香族ハロゲン化合物類、塩化水素ガス、塩
素ガス、又は、金属塩化物を低減させるための、硫黄酸
化物又は１０００℃以下で硫黄酸化物を生成する硫黄含
有化合物を含有する燃焼用添加剤が提供される。

【００２７】本発明において、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇから選
ばれた少なくとも１種以上の元素を含む化合物を更に含
有することが好ましい。

【００２８】また、前記添加剤が、デンプン質、ニカワ
質又は高分子材料からなる結合剤を含有する粉粒体であ
るか、又は、前記添加剤が、水溶液若しくはスラリーで
あることが好ましい。

【００２９】更に、自動車タイヤの加硫ゴムを含有する
ことが好ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明は、被燃焼物を燃焼させる
際に硫黄酸化物が共存している場合には、金属塩化物が
硫黄化合物に変換して、腐食性を低減させることを見出
して完成した。また、燃焼環境における硫黄酸化物の反
応性により、芳香族ハロゲン化合物ではなく、芳香族ス
ルホン酸化合物が優先的に発生し、芳香族ハロゲン化合
物の発生が抑制されるものと思われる。

【００３１】燃焼工程で、硫黄酸化物が過剰に発生した
場合であっても、排ガス中の過剰な硫黄酸化物は脱硫装
置等により、除去することができる。そして、脱硫装置
等の硫黄酸化物を除去する装置は既に確立した技術であ
り、信頼性が高い。

【００３２】１０００℃以下で硫黄酸化物を発生する硫
黄含有化合物は、酸素ガス、例えば、空気の存在下、２
００℃〜１０００℃で燃焼させる際に、硫黄酸化物に変
換する。

【００３３】例えば、硫化鉄（ＦｅＳ）の粉末を都市ゴ
ミとともに燃焼させた場合には、硫化鉄は、酸化鉄及び
硫黄酸化物（ＳＯ_x）に変換される。硫黄酸化物は、例
えば、ＳＯ₂又はＳＯ₃の分子式を有し、約６００℃以下
では、ＳＯ₃が主に生成し、約６００℃以上では、ＳＯ₃
がＳＯ₂及びＯ₂に解離する。

【００３４】２Ｍ¹Ｃｌ＋ＳＯ₃＋Ｈ₂Ｏ → Ｍ¹ ₂ＳＯ₄＋２ＨＣｌ（式中、Ｍ¹は、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金
属を示す。）Ｍ²Ｃｌ₂＋ＳＯ₃＋Ｈ₂Ｏ → Ｍ²ＳＯ₄＋２ＨＣｌ（式中、Ｍ²は、亜鉛、カドミウム、鉛等の周期表第１
２〜１４族の２価の重金属を示す。）

【００３５】１０００℃以下で硫黄酸化物を発生する硫
黄含有化合物としては、例えば、硫黄単体、無機硫黄化
合物、有機硫黄化合物が挙げられる。

【００３６】無機硫黄化合物としては、例えば、二酸化
硫黄、硫酸、硫酸塩、硫化水素、硫化物等が挙げられ
る。硫酸塩としては、硫酸ナトリウム等の硫酸アルカリ
金属、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸アル
カリ土類金属、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウ
ム、硫酸アルミニウム、硫酸マンガン、硫酸銅、硫酸コ
バルト、硫酸ニッケル、硫酸亜鉛、硫酸チタン等が挙げ
られる。硫化物としては、硫化アンモニウム、硫化水素
アンモニウム、硫化クロム、硫化鉄、硫化銅、硫化ニッ
ケル等が挙げられる。

【００３７】有機硫黄化合物としては、エタンチオール
等のメルカプタン類（チオール類）、ジスルフィド類、
ジエチルスルフィド等のスルフィド類、ジメチルスルホ
キシド等のスルホキシド類、スルホン類、チオアルデヒ
ド類、チオケトン類、チオセタール類、チオカルボン酸
類及びチオカルボン酸誘導体類、トルエンスルホン酸等
のスルホン酸類等が挙げられる。また、加硫ゴム、石
炭、石油等に含まれている有機硫黄化合物でもよい。

【００３８】硫黄含有化合物が水溶性の場合には、水溶
液として被燃焼物に散布してもよい。これにより、硫黄
含有化合物が被燃焼物と均一に接触し易くなり、硫酸塩
の生成が容易になる。一方、硫黄含有化合物が難溶性又
は不溶性の場合には、スラリーにして被燃焼物に散布し
てもよい。

【００３９】また、硫黄含有化合物の水に対する溶解度
にかかわらず、硫黄含有化合物を粉粒体やペレット状等
の固体のまま、都市ゴミ等の被燃焼物と同時に又は別個
に焼却炉に供給してもよい。

【００４０】自動車タイヤ等の加硫ゴム、石炭あるいは
石油中に含まれている硫黄化合物などは、都市ごみと同
時に燃焼させることによってＳＯ_xを発生させることが
できるうえ、燃焼エネルギーを大きくできるので、排熱
回収ボイラなどを設置することによって有効にエネルギ
ーを回収することが可能となる。

【００４１】なお、添加剤として使用する含硫黄化合物
は、種類によって分解温度が高く、都市ごみの燃焼温度
ではＳＯ₂を発生しない化合物がある。例えば、ＣａＳ
Ｏ₄（分解温度約１２００℃）、ＭｇＳＯ₄（同１１８５
℃）などがその代表的な化合物である。したがって、こ
れらの化合物を都市ごみ燃焼中に添加しても、１０００
℃以下の燃焼温度では、ダイオキシン類と反応すること
はできない。即ち、本発明の燃焼用添加剤の有効成分と
して作用しない。

【００４２】そこで、本発明の燃焼用添加剤には、次に
示すように低温から高温にかけてＳＯ_xを発生させる化
合物を混在させておくことが好ましい。

【００４３】都市ごみの燃焼が開始する２５０℃〜３５
０℃の温度でＳＯ_xを発生させる化合物としては、単体
硫黄、硫酸（３３０℃で分解）、（ＮＨ₄）₂ＳＯ₄（１
２０℃で分解）、Ｔｉ（ＳＯ₄）₂（１５０℃で分解）、
Ｋ₂Ｓ₂Ｏ₇（３００℃で分解）、各種有機硫黄化合物
（メルカプタン類、有機硫化物、チオフェンなど）があ
る。

【００４４】３５０℃〜７００℃の中温度領域でＳＯ_x
を発生させる化合物としては、ＦｅＳ（６４２℃）、Ｃ
ｏＳＯ₄（７００℃）、Ｆｅ₂（ＳＯ₄）（４８０℃）、
各種有機化合物（石炭中および石油中の硫黄化合物、加
硫ゴム中の硫黄化合物）などがある。

【００４５】７００℃以上の高温で分解する化合物とし
てＣａＳＯ₄（１２００℃）、ＭｇＳＯ₄（１１８５
℃）、ＢａＳＯ₄（１１４９℃）などがある。これら
は、添加剤の有効成分ではないが、助剤として作用しう
る場合があると思われる。

【００４６】常温から高温の全領域にわたって使用可能
な硫黄化合物として、気相状態のＳＯ₂がある。

【００４７】また分解温度の異なる化合物の配合割合は
都市ごみの質や産業廃棄物の種類によって変わるが通
常、低温度環境でＳＯ_xを発生する化合物５〜６０ｗｔ
％、中温度環境でＳＯ_xを発生する化合物１０〜５０ｗ
ｔ％、高温度環境でＳＯ_xを発生する化合物５〜５０ｗ
ｔ％の範囲が好適である。

【００４８】また添加量は、都市ごみ、産業廃棄物等の
被燃焼物が燃焼した際に発生するＨＣｌガス量を基準に
して設定するのが好ましい。例えば、燃焼ガス中のＨＣ
ｌ量が１０００ｐｐｍであれば、少なくともこの値に匹
敵するＳＯ_xを発生する硫黄化合物の量を焼却物ととも
に添加してもよい。被燃焼物に含まれる塩素原子１モル
に対して、前記被燃焼物に含まれる硫黄原子及び前記硫
黄含有化合物に含まれる硫黄原子が、０．８〜１００モ
ルであることが好ましく、０．９〜５０モルであること
が更に好ましく、０．９〜２０モルであることが更にな
お好ましい。

【００４９】本発明では、鉄、カルシウム又はマグネシ
ウムを含有する化合物を供給することが好ましい。これ
らは、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩の形態であっ
てもよい。特に、これらの金属については、塩化物より
も硫酸塩になり易いとともに、塩化物よりも硫酸塩の方
が、腐食性が小さいからである。雰囲気中に硫黄化合物
を増加させ、ＨＣｌの発生を低下させることにより、ダ
イオキシン類の生成を抑制するものと思われる。

【００５０】特に、Ｆｅ化合物はＳＯ₂を酸化して化学
反応性の強いＳＯ₃を生成するので、ダイオキシン類の
スルホン化に効果があると思われる。Ｃａ、ＭｇはＨＣ
ｌと反応してＣａＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂を生成するが、ＳＯ
_xが存在すると、ＳＯ_xと優先的に反応して腐食性のない
ＣａＳＯ₄、ＭｇＳＯ₄としてそれぞれ固体の微粒子とし
て燃焼ガス中に存在するため、集塵装置によって容易に
除去でき、排煙公害対策としても好都合である。

【００５１】

【実施例】実施例１図１は、都市ごみ焼却プラントの全体構成図を示す。ま
ず、通常の焼却方法を説明する。次いで、本発明の燃焼
用添加剤を供給する工程について説明する。

【００５２】都市ごみを乾燥室１に導入し、水分を除去
する。乾燥室１では、例えば、燃焼炉２の排熱が用いら
れる。

【００５３】乾燥した都市ゴミは、直接、燃焼炉２に導
入してもよいし、コンポジット処理室６を経由してか
ら、燃焼炉２に導入してもよい。コンポジット処理室６
では、乾燥後の都市ごみと消石灰を混合して都市ごみの
搬送効率の向上とＨＣｌ等の酸性成分の固定化を目的と
する。なお、コンポジット処理室６を配置しなくてもよ
い。

【００５４】次いで、燃焼炉２では、２００〜１０００
℃で都市ゴミを燃焼し、典型的には、５００〜１０００
℃で燃焼する。典型的には、燃焼炉２に空気を供給して
おり、燃焼中には酸素ガスが存在している。燃焼炉２で
発生するガス中には微細な固形物とともにＨＣｌ、Ｃｌ
₂、金属塩化物、ダイオキシン類が含まれている。また
燃焼炉の底には都市ごみの燃焼残渣物が残留することと
なる。

【００５５】燃焼炉２から排出される排ガスは、高温で
あるので、排熱回収ボイラ３で熱回収する。その後、排
ガス中の微細な固形物を集塵装置４で除去する。さら
に、ＨＣｌ、ＳＯ_x、Ｃｌ₂などの気体を、排ガス処理装
置５にて除去する。排ガス処理装置５では、例えば、脱
硫、脱塩化水素などを行う。そして、排ガスは、最終的
には、大気へ放出される。

【００５６】本発明の燃焼用添加剤は、下記の工程にお
いて都市ごみに供給し、添加剤と都市ゴミとの両者を燃
焼炉２で燃焼させる。

【００５７】本発明方法では、被燃焼物が燃焼する前
に、予め、硫黄含有化合物を供給してもよい。例えば、
都市ゴミを乾燥室１へ供給する前に、硫黄含有化合物を
含有する添加剤を添加してもよい。また、添加剤を、乾
燥室１に添加してもよい。更に、コンポスト処理室６が
設けられている場合には、コンポスト処理室６に添加剤
を添加してもよい。

【００５８】一方、本発明方法では、被燃焼物が燃焼し
ているときに、硫黄含有化合物を供給してもよい。例え
ば、燃焼炉２に硫黄含有化合物を含有する添加剤を添加
してもよい。この際、都市ゴミとともに投入してもよい
し、別個の投入口から添加してもよい。また、硫黄を含
有している燃料、例えば、硫黄を含有している重油等を
燃焼炉２に添加してもよい。

【００５９】硫黄化合物を含む燃焼用添加剤と都市ごみ
とをともに燃焼させると、焼却環境中には添加剤の熱分
解もしくは燃焼反応によって発生するＳＯ_xが存在する
こととなるので、有毒なダイオキシン類が発生したとし
ても直ちにこれと反応して毒性の低い芳香族硫黄化合物
に変化させることができる。また、この芳香族硫黄化合
物も高温状態に長時間晒されると分解してＳＯ_x，Ｈ
₂Ｏ，ＣＯ₂などとなるがＳＯ_xは排ガス処理装置によっ
て除去することができる。

【００６０】実施例２所定の模擬都市ゴミ合成物を８００℃の電気炉中で燃焼
した。そして、排ガス中に含まれる芳香族ハゲロン化合
物を質量分析装置によって測定し、本発明の添加剤の効
果を調べた。

【００６１】都市ゴミ合成物としては、塩化ビニル（１
０重量％）、塩化ビニリデン（１０重量％）、果実類
（ミカン、リンゴ；３０重量％）、野菜屑（２０重量
％）、紙屑（２５重量％）、酸化鉄粉（４．５重量
％）、及び、食塩（０．５重量％）を含有する組成物を
用いた。

【００６２】図２は、燃焼実験用電気炉の概要を示した
ものである。電気炉１０は、筒形状を有しており、電熱
線の電気抵抗により加熱するものである。電気炉１０の
筒部を磁気製の管１４が貫いている。そして、管１４の
内部であって、電気炉１０の両端部１１、１２からの中
間に、５００グラムのサンプル１８を配置した。

【００６３】サンプル１８としては、上記の都市ゴミ合
成物に下記の化合物の粉末を均等に混合したものを用い
た。添加剤の添加量は、５００グラムのサンプルに添加
した重量を示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】燃焼実験では、管１４の一方の端部１５か
ら管１４の内部に、３ｌ／ｍｉｎで空気を供給しつつ、
電気炉１０により、サンプル１８を加熱した。管１４の
他方の端部１６からは、ガスが排出され、このガス中の
成分について、ガスクロマトグラフィー／質量分析機
（ＧＣ／ＭＳ）等の分析機器によって分析した。ＧＣ／
ＭＳとしては、日本電子（株）製ＪＭＳ−７００型を用
いた。

【００６６】サンプル１８の温度の上昇に従って、ま
ず、水分が蒸発した。次いで、プラスチック類、紙屑な
どが分解した。特にプラスチック類が分解し始めるとＨ
Ｃｌガスが発生した。次いで、芳香族ハゲロン化合物、
Ｃｌ₂などのガスが発生した。最終的には、サンプルは
全て灰化した。

【００６７】実施例２−４では、都市ごみ合成物から発
生する有毒ガス成分の大部分はＨＣｌで、その量は８０
０〜１１００ｐｐｍの範囲であった。実施例２−１〜２
−３では、発生するＳＯ_x量に換算して約２倍の２００
０ｐｐｍになるように、添加剤の重量を調整した。

【００６８】実施例２−４では、排ガス中の芳香族ハロ
ゲン化合物は１〜５ｎｇ／ｍ³の範囲であった。これに
対して、実施例２−１〜２−３では、質量分析装置の検
出感度以下の値（０．１ｎｇ／ｍ³以下）を示し、芳香
族ハロゲン化合物の発生を抑制していることが確認され
た。

【００６９】実施例３実施例２の実験装置および実験条件で、気相状態のＳＯ
₂を空気とともに電気炉１０に供給した。即ち、約２０
００ｐｐｍのＳＯ₂ガスを含有する空気を管１４の端部
１５からサンプル１８に供給した。都市ごみ合成物の燃
焼前から燃焼が完全に終了するまで連続して、排ガス中
のガス成分を測定した。この結果、芳香族ハロゲン化合
物の発生は０．１μｇ／ｍ³以下であることが判明し
た。

【００７０】従って、硫黄化合物を含む化石燃料の燃焼
ガスを被燃焼物に供給しても、本発明の目的が達成でき
ることが明らかとなった。

【００７１】なお、都市ごみ合成物中に混合していた酸
化鉄粉はＳＯ₂を供給しない場合はＦｅＣｌ₂、ＦｅＣｌ
₃などの塩化物やＦｅＯに変化していたが、ＳＯ₂を供給
するとＦｅＳＯ₄の硫酸塩に変化しておりこのＦｅＳＯ₄
そのものが芳香族ハロゲン化合物の生成を抑制する作用
が期待できる。

【００７２】

【発明の効果】硫黄を含む燃焼用添加剤を被燃焼物に供
給して、燃焼することにより、毒性の強い芳香族ハロゲ
ン化合物の発生を著しく低下することができる。このた
め本発明の添加剤を都市ごみ燃焼プラントや加熱、分解
などの操作で有毒な芳香族ハロゲン化合物を発生させる
産業用廃棄物、汚泥などの焼却、減容化プラントに適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃焼方法を適用することができる焼却
プラントの全体構成図である。

【図２】本発明の燃焼方法を適用することができる電気
炉の構成図である。

【符号の説明】

１…乾燥室、２…焼却炉、３…排熱回収ボイラ、４…集
塵装置、５…排ガス処理装置、６…コンポジット処理
室、１０…電気炉、１４…管、１８…サンプル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族ハロゲン化合物類、塩化水素ガ
ス、塩素ガス、又は、金属塩化物を発生する被燃焼物に
対して、硫黄酸化物又は１０００℃以下で硫黄酸化物を
生成する硫黄含有化合物を供給する工程と、前記被燃焼物と前記硫黄含有化合物とを、酸素ガスの存
在下、２００℃〜１０００℃で燃焼させる工程とを有す
る燃焼方法。
【請求項２】燃焼により発生した排ガス中に含まれる
硫黄酸化物を除去する工程を更に有する請求項１に記載
の燃焼方法。
【請求項３】前記供給工程で、更に、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍ
ｇから選ばれた少なくとも１種以上の元素を含む化合物
を供給する請求項１又は２に記載の燃焼方法。
【請求項４】添加剤が前記硫黄含有化合物を含有して
いて、前記硫黄含有化合物が、硫黄単体、無機硫黄化合
物又は有機硫黄化合物を含有していて、前記添加剤を前
記被燃焼物に供給する請求項１又は２に記載の燃焼方
法。
【請求項５】前記添加剤が、デンプン質、ニカワ質又
は高分子材料からなる結合剤を含有する粉粒体である
か、又は、前記添加剤が、水溶液若しくはスラリーであ
る請求項４に記載の燃焼方法。
【請求項６】前記添加剤が自動車タイヤの加硫ゴムを
含有する請求項４に記載の燃焼方法。
【請求項７】酸素ガスの存在下、２００℃〜１０００
℃で被燃焼物を燃焼させた際に発生する、芳香族ハロゲ
ン化合物類、塩化水素ガス、塩素ガス、又は、金属塩化
物を低減させるための、硫黄酸化物又は１０００℃以下
で硫黄酸化物を生成する硫黄含有化合物を含有する燃焼
用添加剤。
【請求項８】Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇから選ばれた少なくと
も１種以上の元素を含む化合物を更に含有する請求項７
に記載の燃焼用添加剤。
【請求項９】前記添加剤が、デンプン質、ニカワ質又
は高分子材料からなる結合剤を含有する粉粒体である
か、又は、前記添加剤が、水溶液若しくはスラリーであ
る請求項７又は８に記載の燃焼用添加剤。
【請求項１０】自動車タイヤの加硫ゴムを含有する請
求項７〜９に記載の燃焼用添加剤。